Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7343446B2 - Model generation device, method and program - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7343446B2 - Model generation device, method and program - Google Patents

Model generation device, method and program Download PDF

Info

Publication number
JP7343446B2
JP7343446B2 JP2020104079A JP2020104079A JP7343446B2 JP 7343446 B2 JP7343446 B2 JP 7343446B2 JP 2020104079 A JP2020104079 A JP 2020104079A JP 2020104079 A JP2020104079 A JP 2020104079A JP 7343446 B2 JP7343446 B2 JP 7343446B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
point
voxels
model
voxel
voxel model
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020104079A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021196977A (en
JP2021196977A5 (en
Inventor
賢史 小森田
和之 田坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDDI Corp
Original Assignee
KDDI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KDDI Corp filed Critical KDDI Corp
Priority to JP2020104079A priority Critical patent/JP7343446B2/en
Publication of JP2021196977A publication Critical patent/JP2021196977A/en
Publication of JP2021196977A5 publication Critical patent/JP2021196977A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7343446B2 publication Critical patent/JP7343446B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Image Generation (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

本発明は、点群より3次元モデルを生成するモデル生成装置、方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a model generation device, method, and program for generating a three-dimensional model from a point group.

点群(3次元点群)は、画像等より抽出され、現実世界に存在するオブジェクトや現実世界の地図を3次元モデル化する等の様々な用途で利用されている。高精度なモデル化や広範囲のモデル化には通常、多数の点から構成される点群を用いる必要があるため、点群や点群に関連した3次元モデル等を扱う際には効率的に処理する必要があり、従来技術として例えば特許文献1~3の技術がある。 Point clouds (three-dimensional point clouds) are extracted from images and the like, and are used for various purposes, such as creating three-dimensional models of objects existing in the real world and maps of the real world. High-precision modeling or wide-area modeling usually requires the use of point clouds consisting of a large number of points, so when working with point clouds or 3D models related to point clouds, it is There is a need for processing, and conventional techniques include, for example, the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3.

特許文献1では、3次元モデルを視体積交差法で生成する際に、多数のボクセル点に関して3次元のボクセル空間から2次元の画像平面へと変換処理を行う負荷を低減するために、正確な変換処理は多数のボクセル点のうち一部分の代表点についてのみ行い、その他のボクセル点に関する変換は、代表点の変換結果を補完して近似的に行う手法が提案されている。 In Patent Document 1, when a three-dimensional model is generated using the visual volume intersection method, an accurate A method has been proposed in which conversion processing is performed only on some representative points among a large number of voxel points, and conversion on other voxel points is performed approximately by complementing the conversion results of the representative points.

特許文献2では、オブジェクト表面の点として構成されている点群に関して、ボクセルモデル化したうえで8分木の手法で効率的に位相構造を反映した3次元モデルを生成する手法が提案されている。特許文献3では、製品形状の3次元形状データにおいて当該製品内の空き領域(他の部品等を配置するための空き領域)の形状を高速に抽出するために、ボクセルモデルを適用した手法が提案されている。 Patent Document 2 proposes a method for converting a point group composed of points on an object surface into a voxel model, and then using an octree method to efficiently generate a three-dimensional model that reflects the topological structure. . Patent Document 3 proposes a method that applies a voxel model in order to quickly extract the shape of an empty area (an empty area for arranging other parts, etc.) within a product in three-dimensional shape data of the product shape. has been done.

特開2018-133059号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-133059 特開2000-222600号公報Japanese Patent Application Publication No. 2000-222600 特開2018-005859号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-005859

しかしながら、以上のような従来技術では、処理対象となる点群や3次元モデル等に関しては正確なものであることを前提として、各種の高負荷な計算を効率的に行うことが提案されていた。例えば特許文献1では視体積交差法を適用する際のシルエット画像にノイズがあれば、不正確なボクセルモデルが得られる可能性があるが、このような場合への対処は考慮されていなかった。特許文献2や3でも、処理対象となる点群や3次元形状データは正確であることが前提であり、これらの処理対象となる点群等が不正確である場合への対処は考慮されていなかった。 However, in the conventional techniques described above, it has been proposed to efficiently perform various high-load calculations on the premise that the point clouds and three-dimensional models to be processed are accurate. . For example, in Patent Document 1, if there is noise in the silhouette image when applying the visual volume intersection method, an inaccurate voxel model may be obtained, but no consideration was given to dealing with such a case. Patent Documents 2 and 3 also assume that the point cloud and three-dimensional shape data to be processed are accurate, and do not take into account the case where the point cloud, etc. to be processed is inaccurate. There wasn't.

すなわち、従来技術では、処理対象となる点群等がノイズ等の影響によって、本来のオブジェクト等に位置しない不正確な点も誤って含まれる場合も考慮して、当該ノイズ等による影響を低減した効率的な処理を行うことは考慮されていなかった。 In other words, in the conventional technology, the influence of noise, etc. is reduced by taking into consideration the case where the point cloud to be processed, etc., erroneously includes incorrect points that are not located in the original object, etc. due to the influence of noise, etc. No consideration was given to efficient processing.

上記従来技術の課題に鑑み、本発明は、点群がノイズを含む場合も効率的な3次元モデルを生成することが可能なモデル生成装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。 In view of the above problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a model generation device, method, and program capable of generating an efficient three-dimensional model even when a point group contains noise.

上記目的を達成するため、本発明はモデル生成装置であって、複数の画像より、当該画像に撮影されている対象の点群を構築し、且つ、当該点群に属する各点が抽出された画像を撮影したカメラの情報を、各点とカメラとの対応情報として取得する構築部と、前記点群より初期ボクセルモデルを生成し、当該初期ボクセルモデルに属する各ボクセルのうち、前記複数の画像を撮影したカメラの位置と、当該カメラが前記対応情報によって対応する各点と、を結ぶ線分上を交差するボクセルに関して、前記撮影されている対象に該当する確率が低いものとして評価することにより、前記初期ボクセルモデルに属するボクセルから前記評価された確率が高いと判定されるものを選別することで、前記点群のボクセルモデルを生成する選別部と、を備えることを特徴とする。また、前記モデル生成装置に対応する方法又はプログラムであることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a model generation device that constructs a point cloud of an object photographed in a plurality of images from a plurality of images, and extracts each point belonging to the point cloud. a construction unit that acquires information about the camera that captured the image as correspondence information between each point and the camera; and a construction unit that generates an initial voxel model from the point group, and generates an initial voxel model from the plurality of images from among each voxel belonging to the initial voxel model. By evaluating voxels that intersect on a line segment connecting the position of the camera that photographed the image and each point that the camera corresponds to based on the correspondence information as having a low probability of corresponding to the object being photographed. , a selection unit that generates a voxel model of the point group by selecting voxels that are determined to have a high evaluated probability from among voxels belonging to the initial voxel model. Further, the present invention is characterized in that it is a method or program compatible with the model generation device.

本発明によれば、点群の各点と、点群を構築する際の複数の画像を撮影したカメラの位置との位置関係を用いて効率的に、ノイズ影響を低減した3次元モデルとしてボクセルモデルを生成することができる。 According to the present invention, by using the positional relationship between each point of a point cloud and the position of the camera that captured the plurality of images when constructing the point cloud, voxels are efficiently created as a three-dimensional model with reduced noise influence. A model can be generated.

一実施形態に係るモデル生成装置の機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram of a model generation device according to an embodiment. 選別部での処理を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing processing in a sorting section. 一実施形態に係るモデル生成装置の動作のフローチャートを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a flowchart of the operation of the model generation device according to an embodiment. 一般的なコンピュータ装置におけるハードウェア構成の例を示す図である。1 is a diagram showing an example of a hardware configuration in a general computer device.

図1は、一実施形態に係るモデル生成装置の機能ブロック図である。モデル生成装置10は、構築部1及び選別部2を備え、選別部2は初期設定部21、評価部22及び後処理部23を備える。モデル生成装置10は、その全体的な動作として、3次元モデルを生成する対象(オブジェクトや、地図(3次元地形図)としてモデル化される街角等の現実世界のフィールドなど)がそれぞれ異なるカメラ位置において撮影された複数の画像を構築部1において入力として読み込み、選別部2より3次元モデルとしてのボクセルモデルを出力するものである。モデル生成装置10の概略的な動作は次の通りである。 FIG. 1 is a functional block diagram of a model generation device according to an embodiment. The model generation device 10 includes a construction section 1 and a sorting section 2, and the sorting section 2 includes an initial setting section 21, an evaluation section 22, and a post-processing section 23. As for its overall operation, the model generation device 10 operates at different camera positions for targets (objects, real-world fields such as street corners modeled as maps (3D topographic maps), etc.) for which 3D models are to be generated. A construction unit 1 reads a plurality of images taken as input, and a selection unit 2 outputs a voxel model as a three-dimensional model. The general operation of the model generation device 10 is as follows.

構築部1は、入力される複数の画像より3次元の点群を構築し、この点群を選別部2へと出力する。構築部1はまた、点群を当該構築する際に得られる、点群に付随する情報の1つとして、点群を構成する各点に対応する1つ以上の画像の情報(点群に属する各点について、入力された複数の画像のいずれに撮影(観測)されて抽出された点であるかの情報)も選別部2へと出力する。構築部1はさらに、点群を当該構築する際に得られる、点群に付随する情報の1つとして、入力された複数の画像の各々のカメラ位置及び向きの情報も選別部2へと出力する。 The construction unit 1 constructs a three-dimensional point cloud from a plurality of input images, and outputs this point cloud to the selection unit 2. The construction unit 1 also provides information on one or more images corresponding to each point constituting the point cloud (information belonging to the point cloud) as one of the information accompanying the point cloud obtained when constructing the point cloud. For each point, information indicating in which of the plurality of input images the point was photographed (observed) and extracted is also output to the selection unit 2. The construction unit 1 also outputs information on the camera position and orientation of each of the input plurality of images to the selection unit 2 as one of the information accompanying the point cloud obtained when constructing the point cloud. do.

選別部2は、構築部1から得られた点群の各点について、構築部1から得られた点群に付随する情報(点群に属する各点の対応画像の情報や点群を抽出した各画像のカメラの位置及び向きの情報)などを利用することにより、ノイズに起因すると推定される点を除外することによる選別を施し、選別されて残った点群をボクセルモデルとして出力する。 For each point in the point cloud obtained from the construction section 1, the sorting section 2 extracts information accompanying the point cloud obtained from the construction section 1 (information on the corresponding image of each point belonging to the point cloud and information on the point cloud extracted). By using information such as information on the position and orientation of the camera in each image, points estimated to be caused by noise are excluded, and the remaining points are output as a voxel model.

選別部2では当該選別してボクセルモデルを出力するために、初期設定部21においてボクセル空間を設定して構築部1から得られた点群を(初期の)ボクセルモデルとし、初期ボクセルモデルに属する各ボクセルについて構築部1から得られた点群に付随する情報を用いて評価部22においてノイズ起因のボクセルであるか否かに関する評価を行い、当該評価によりノイズ起因ではないと判定されたボクセルについて後処理部23でさらに後処理を行うことで、最終的な選別されたボクセルモデルを出力することができる。 In the sorting unit 2, in order to select and output the voxel model, the initial setting unit 21 sets the voxel space, uses the point cloud obtained from the construction unit 1 as an (initial) voxel model, and selects the point group that belongs to the initial voxel model. Using the information accompanying the point cloud obtained from the construction unit 1 for each voxel, the evaluation unit 22 evaluates whether or not it is a voxel caused by noise, and for voxels that are determined to be not caused by noise by the evaluation. By further performing post-processing in the post-processing unit 23, a final selected voxel model can be output.

図2は、選別部2での処理を例EX1~EX3と分けて模式的に示す図である。例EX1では、初期設定部21で設定する初期ボクセルモデルV1の模式例が示され、例EX2では評価部22による評価のうちの1つの模式例が示され、例EX3では、評価部22及び後処理部23の処理を経て初期ボクセルモデルV1より選別して得られた最終的なボクセルモデルV2の模式例が示されている。ノイズ起因等であると推定されるボクセルが除外されることにより、初期ボクセルモデルV1の部分集合として最終的なボクセルモデルV2(V2⊂V1)が得られることとなる。なお、例EX2に関しては、後述する評価部22の詳細説明において模式例として参照する。 FIG. 2 is a diagram schematically showing the processing in the sorting unit 2 divided into examples EX1 to EX3. Example EX1 shows a schematic example of the initial voxel model V1 set by the initial setting unit 21, Example EX2 shows a schematic example of one of the evaluations by the evaluation unit 22, and Example EX3 shows the initial voxel model V1 set by the initial setting unit 21. A schematic example of a final voxel model V2 obtained by being selected from the initial voxel model V1 through processing by the processing unit 23 is shown. By excluding voxels that are estimated to be caused by noise, etc., a final voxel model V2 (V2⊂V1) is obtained as a subset of the initial voxel model V1. Note that the example EX2 will be referred to as a schematic example in the detailed description of the evaluation unit 22 described later.

図3は、一実施形態に係るモデル生成装置10の動作のフローチャートを示す図である。図3の各ステップに関して、ステップS1,S2が構築部1の処理であり、ステップS3が初期設定部21の処理であり、ステップS4,S44によって繰り返されるステップS41,S42,S43が評価部22の処理であり、ステップS5,S6,S7が後処理部23の処理である。以下、図3の各ステップを説明しながら、モデル生成装置10の各部の処理の詳細を説明する。 FIG. 3 is a diagram showing a flowchart of the operation of the model generation device 10 according to one embodiment. Regarding each step in FIG. 3, steps S1 and S2 are the processing of the construction unit 1, step S3 is the processing of the initial setting unit 21, and steps S41, S42, and S43 repeated by steps S4 and S44 are the processing of the evaluation unit 22. Steps S5, S6, and S7 are the processes of the post-processing section 23. Hereinafter, details of the processing of each part of the model generation device 10 will be explained while explaining each step in FIG.

ステップS1では、構築部1が入力された複数の画像より点群を構築して選別部2へ出力してからステップS2へと進む。この点群の構築には任意の既存手法を用いてよく、例えばSfM(Structure from Motion)等を用いることができる。SfMにおいては、例えばSIFT特徴等により各画像から特徴点(2次元画像座標)及び局所特徴量を求め、2枚の互いに異なる画像の間での特徴点対応(局所特徴量が一致すると判定される特徴点同士の対応)を利用して三角測量等の原理により、画像の各特徴点の3次元世界座標の情報を得ることで、点群に属する各点の3次元世界座標を算出し、点群を構築することができる。SfMにより点群を構築する際の計算には、既存手法であるバンドル調整等を用いて、誤差を最小化するものとして計算するようにしてもよい。 In step S1, the construction unit 1 constructs a point cloud from the plurality of input images and outputs it to the sorting unit 2, and then the process proceeds to step S2. Any existing method may be used to construct this point cloud, such as SfM (Structure from Motion). In SfM, for example, feature points (two-dimensional image coordinates) and local features are obtained from each image using SIFT features, etc., and feature point correspondence (local features are determined to match) between two mutually different images is determined. By obtaining information on the 3D world coordinates of each feature point in the image using principles such as triangulation (correspondence between feature points), the 3D world coordinates of each point belonging to the point group are calculated, and the points groups can be constructed. When constructing a point cloud using SfM, an existing method such as bundle adjustment may be used to minimize the error.

ステップS1において構築される点群は、ノイズ等の影響で不正確な点も含むものとして構築されるが、本実施形態では選別部2の処理により選別を行うことで不正確な点を推定して除外し、効率的にノイズ影響を低減した3次元モデル(ボクセルモデル)を得ることができる。 The point cloud constructed in step S1 is constructed as including inaccurate points due to the influence of noise, etc., but in this embodiment, inaccurate points are estimated by sorting through the processing of the sorting unit 2. It is possible to obtain a three-dimensional model (voxel model) in which the influence of noise is efficiently reduced.

ステップS2では、構築部1がステップS1で点群を構築した際に付随して得られる情報(ステップS1での点群の構築の途中で中間的出力として既に得られている情報)として、各点の対応画像の情報と、各画像のカメラの位置及び向きの情報と、を選別部2へと出力してからステップS2へと進む。 In step S2, each information is acquired as information incidentally obtained when the construction unit 1 constructs the point cloud in step S1 (information already obtained as intermediate output during the construction of the point cloud in step S1). After outputting information on the corresponding images of points and information on the position and orientation of the camera of each image to the sorting unit 2, the process proceeds to step S2.

すなわち、点群に属する各点は、(1)各特徴点がいずれかの画像より抽出され、(2)異なる画像の特徴点と局所特徴量が一致すると判定されることで異なる画像の間での特徴点の対応が得られ、(3)三角測量等の原理を適用することで異なる画像の間で対応する特徴点の位置が整合すると判定されることにより、その3次元世界座標が求まっている。従って、点群に属する各点に関して、いずれの画像(2枚以上の画像)から抽出されたものであるかの情報として、点群構築の際に既に各点の対応画像の情報が得られている。例えば、構築された点群に属するある点p=(X,Y,Z)に関して、3枚の画像PA,PB,PCより2次元画像平面上の特徴点(uA,vA),(uB,vB),(uC,vC)としてそれぞれ抽出された同一の点である旨の情報として、対応画像の情報が得られる。 In other words, each point belonging to a point cloud can be differentiated between different images by (1) each feature point being extracted from one of the images, and (2) determining that the feature points of the different images match the local features. (3) By applying principles such as triangulation, it is determined that the positions of corresponding feature points match between different images, and their 3D world coordinates are determined. There is. Therefore, for each point belonging to the point cloud, information on the corresponding image of each point is already obtained when constructing the point cloud, as information on which image (two or more images) the point was extracted from. There is. For example, regarding a certain point p=(X,Y,Z) belonging to the constructed point cloud, feature points (u A ,v A ),(u Information on the corresponding images is obtained as information indicating that the same points are extracted as B , v B ) and (u C , v C ), respectively.

また、3次元コンピュータグラフィックス等の分野において既知のように、複数の画像を入力として三角測量等の原理により点群を構築する際に、各画像を撮影したカメラの位置及び向きも、点群に属する各点と同様の3次元世界座標において算出される。なお、各画像を撮影したカメラのカメラパラメータは既知のものとして与えておくことにより、三角測量等の原理を適用して点群を構築し、各画像を撮影したカメラの位置及び向きも算出することができる。 Furthermore, as is known in the field of three-dimensional computer graphics, when multiple images are input and a point cloud is constructed using principles such as triangulation, the position and orientation of the camera that took each image is also It is calculated at the same three-dimensional world coordinates as each point belonging to . By providing the camera parameters of the camera that took each image as known, a point cloud is constructed by applying principles such as triangulation, and the position and orientation of the camera that took each image is also calculated. be able to.

ステップS3では、構築部1よりステップS1において構築された点群を用いて、初期設定部21がノイズも含んだものとして初期ボクセルモデルを設定してからステップS4へと進む。ここで例えば、点群が定義されている3次元世界座標系を所定サイズのボクセルグリッドで区切り、ボクセルグリッドのうち点群に属する点が内部に存在するものの集合として、点群を3次元モデル化した初期ボクセルモデルを得ることができる。 In step S3, the initial setting unit 21 sets an initial voxel model including noise using the point cloud constructed by the construction unit 1 in step S1, and then the process proceeds to step S4. For example, the 3D world coordinate system in which the point cloud is defined is divided into voxel grids of a predetermined size, and the point cloud is modeled in 3D as a set of voxel grids in which points belonging to the point cloud exist. An initial voxel model can be obtained.

ステップS3ではまた、初期設定部21は初期ボクセルモデルに属する各ボクセルV(k)(kはボクセルのIDとする)について、以下の式(1)のように存在確率VP(k)の初期値として、例えば、最大値である1を割り当てる。
VP(k)=1 …(1)
In step S3, the initial setting unit 21 also sets the initial value of the existence probability VP(k) for each voxel V(k) (k is the ID of the voxel) belonging to the initial voxel model as shown in equation (1) below. For example, assign the maximum value of 1.
VP(k)=1 …(1)

なお、各ボクセルV(k)の存在確率VP(k)の値は、以下の式(2)のように0以上1以下の範囲の値として、以降のステップS4~S44において更新されうる対象となる。本実施形態において、存在確率VP(k)の値がより低いボクセルは、ノイズ起因である可能性がより高いものとして、存在確率VP(k)が定義され、その値が更新されうる対象となる。
0≦VP(k)≦1 …(2)
Note that the value of the existence probability VP(k) of each voxel V(k) is a value in the range of 0 to 1, as shown in equation (2) below, and can be updated in subsequent steps S4 to S44. Become. In this embodiment, voxels with a lower existence probability VP(k) are defined as having a higher probability of being caused by noise, and are targets whose values can be updated. .
0≦VP(k)≦1 …(2)

ステップS4,S44は図示されるように、構築部1で点群を構築するために入力された複数の画像(N枚(N≧2)とする)の各々についてそれぞれステップS41,S42,S43(評価部21による各処理のステップ)を繰り返すことを表す制御ステップである。 As shown in the figure, steps S4 and S44 are performed in steps S41, S42, and S43 ( This is a control step representing repeating each processing step) by the evaluation unit 21.

ステップS4では、N枚の画像のうち未処理(以降のステップS41,S42,S43の処理が未処理)である画像を処理対象に設定してからステップS41へと進む。以降のステップS41,S42,S43,S44の説明のため、構築部1に入力されたN枚の画像をP(i)(i=1,2,…,N)とし、i回目のステップS4では画像P(i)が処理対象に設定されるものとする。 In step S4, unprocessed images (unprocessed in subsequent steps S41, S42, and S43) among the N images are set as processing targets, and then the process proceeds to step S41. For the explanation of subsequent steps S41, S42, S43, and S44, let the N images input to the construction unit 1 be P(i) (i=1,2,...,N), and in the i-th step S4, Assume that image P(i) is set to be processed.

ステップS41では、式(3)に示されるように、処理対象である画像P(i)の座標が該当するボクセルV(k)、すなわち、画像P(i)を撮影したカメラ位置(pos(i)とする)を内部に含むようなボクセルV(k)に関して、その存在確率VP(k)を一定割合r(0<r<1、例えばr=0.9)で減少させるように、評価部22が評価を行ってからステップS42へと進む。ここで、カメラ位置pos(i)の情報は、ステップS2において構築部1での点群構築の際の付随情報より取得することができる。また、式(3)に代えて式(3')のように、存在確率VP(k)を一定割合rで減少させることに代えて、存在確率VP(k)を一定値r(0<r<1、例えばr=0.1)で減算するようにしてもよい。
if (pos(i)∈V(k)) VP(k)=r*VP(k) …(3)
if (pos(i)∈V(k)) VP(k)=VP(k)-r …(3')
In step S41, as shown in equation (3), the coordinates of the image P(i) to be processed correspond to the voxel V(k), that is, the camera position (pos(i) )), the evaluation unit 22 reduces its existence probability VP(k) by a certain ratio r (0<r<1, for example, r=0.9). After performing the evaluation, the process proceeds to step S42. Here, the information on the camera position pos(i) can be obtained from the accompanying information when the construction unit 1 constructs the point cloud in step S2. Also, instead of reducing the existence probability VP(k) by a constant rate r, as in the expression (3') instead of the expression (3), the existence probability VP(k) can be reduced to a constant value r (0<r <1, for example r=0.1).
if (pos(i)∈V(k)) VP(k)=r*VP(k) …(3)
if (pos(i)∈V(k)) VP(k)=VP(k)-r …(3')

ステップS41の処理の意義は次の通りである。すなわち、撮影した位置はオブジェクトが存在しないことが想定されるので、その存在確率を下げるのがステップS41である。(ただし、この処理はボクセルの大きさに依存するため、適宜のrの値を用いればよい。例えば、一片が大きいボクセル(5m程度など)では、その範囲内にオブジェクトが存在する可能性が高く、小さいボクセル(50cm程度など)であれば、壁際等の位置で撮影されていない限りはオブジェクトが存在する可能性は低い。なお、3Dモデルを作る際には、オブジェクトから離れた広い空間を通って撮影することが多いため、ステップS41の手法が好適となる。) The significance of the process in step S41 is as follows. That is, since it is assumed that the object does not exist at the photographed position, step S41 lowers the probability of its existence. (However, this process depends on the size of the voxel, so you can use an appropriate r value. For example, if a piece of voxel is large (about 5 m), there is a high possibility that an object exists within that range. , if the voxel is small (e.g. 50 cm), there is a low possibility that the object exists unless the image was taken near a wall.When creating a 3D model, it is necessary to pass through a large space away from the object. (The method in step S41 is preferable because images are often taken using

なお、式(3)はif()で示される条件に該当する場合(ifの括弧()内が真となる場合)に、後置される代入式を適用すること、すなわち、存在確率VP(k)の値を、現時点での存在確率VP(k)の値(更新前の値)を用いて代入式の右辺の値として算出される値へと更新することを意味するものであり、以降の各式においても同様の記法を利用する。 Note that equation (3) applies the postscript assignment expression when the condition indicated by if() is true (if the value inside the parentheses () of if is true), that is, the existence probability VP( This means updating the value of k) to the value calculated as the value on the right side of the assignment formula using the current value of existence probability VP(k) (value before update), and hereafter Similar notation is used in each expression.

ステップS42では、式(4)に示されるように、処理対象である画像P(i)から観測されるようなボクセルV(k)(次の説明の通り、ボクセルV(k)は直接には観測されないが属する点を介して間接的に観測される)に関して、すなわち、ボクセルV(k)を初期ボクセルモデルとして設定した際のボクセルV(k)内に位置する点群における少なくとも1つの点(点p(k)とする)が画像P(i)から観測されるものである場合、その存在確率を一定値a(a>0、例えばa=0.5)だけ増やすように、評価部22が評価を行ってからステップS43へと進む。なお、式(4)の更新により存在確率VP(k)の値が1を超える場合はさらに式(5)を適用し、存在確率の最大値である1とし、式(2)の範囲からの逸脱を防止する。また、式(4)に代えて式(4')のように、存在確率を加算により一定値aだけ増やすことに代えて、存在確率を乗算により一定割合a(a>1、例えばa=1.1)で増加させるようにしてもよい。
if (ある点p(k)が画像P(i)から観測される) VP(k)=VP(k)+a …(4)
if (ある点p(k)が画像P(i)から観測される) VP(k)=a*VP(k) …(4')
if(VP(k)>1) VP(k)=1 …(5)
In step S42, as shown in equation (4), the voxel V(k) as observed from the image P(i) to be processed (as explained below, the voxel V(k) is not directly unobserved but indirectly observed through the belonging point), i.e. at least one point ( If a point p(k) is observed from the image P(i), the evaluation unit 22 performs an evaluation so that its existence probability is increased by a certain value a (a>0, for example, a=0.5). After doing so, the process proceeds to step S43. In addition, if the value of the existence probability VP(k) exceeds 1 due to the update of equation (4), then equation (5) is further applied, and the maximum value of the existence probability is set to 1, and the value from the range of equation (2) is Prevent deviations. In addition, instead of increasing the existence probability by a constant value a by adding the existence probability as shown in expression (4') instead of formula (4), the existence probability can be multiplied by a certain percentage a (a>1, for example, a=1.1 ) may be increased.
if (a certain point p(k) is observed from image P(i)) VP(k)=VP(k)+a …(4)
if (a certain point p(k) is observed from image P(i)) VP(k)=a*VP(k) …(4')
if(VP(k)>1) VP(k)=1 …(5)

なお、あるボクセルV(k)に属する2つ以上の点p(k1),p(k2),…が画像P(i)から観測される場合、式(4)や(4')によって増加させる処理を、当該観測される点p(k1),p(k2),…の個数と同じ回数だけ繰り返して適用するようにしてもよい。 Note that if two or more points p(k1), p(k2),... belonging to a certain voxel V(k) are observed from the image P(i), they are increased using equations (4) and (4'). The process may be applied repeatedly the same number of times as the number of observed points p(k1), p(k2), . . . .

ここで、ボクセルV(k)内に位置している点群の点p(k)が画像P(i)から観測されるものであるか否かの情報は、ステップS2において構築部1での点群構築の際の付随情報より、各点の対応画像の情報として取得することができる。すなわち、点p(k)が画像P(i)に対応するものである(点p(k)が画像P(i)より抽出されたものである)場合には、点p(k)は画像P(i)に撮影されたものとして、画像P(i)から観測されるものに該当する。 Here, the information as to whether the point p(k) of the point group located within the voxel V(k) is observed from the image P(i) is obtained by the construction unit 1 in step S2. Information on the corresponding image of each point can be obtained from the accompanying information when constructing the point cloud. In other words, if point p(k) corresponds to image P(i) (point p(k) is extracted from image P(i)), point p(k) corresponds to image P(i). This corresponds to what is observed from image P(i) as being photographed at P(i).

制御ステップS4,S44による繰り返しにより、各画像P(i)についてステップS42が実行されるため、より多数の画像P(i)から観測されるようなボクセルV(k)については実際のオブジェクトが対応している可能性が高いものとして、その存在確率VP(k)がより大きな値として求まることとなる。また、前述の観測される点p(k1),p(k2),…の個数と同じ回数だけ繰り返して式(4)や(4')を適用する実施形態を採用する場合はさらに、より多数の観測される点p(k1),p(k2),…が属するようなボクセルV(k)について、その存在確率V(k)がより大きな値として求まることとなる。 As step S42 is executed for each image P(i) by repeating control steps S4 and S44, actual objects correspond to voxels V(k) that are observed from a larger number of images P(i). If there is a high probability that it exists, its existence probability VP(k) will be determined as a larger value. Furthermore, when adopting an embodiment in which equations (4) and (4') are applied repeatedly the same number of times as the number of observed points p(k1), p(k2),... described above, the number of observed points p(k1), p(k2),... For the voxel V(k) to which the observed points p(k1), p(k2),... belong, the existence probability V(k) is determined as a larger value.

ステップS43では、式(6)に示されるように、画像P(i)のカメラ位置pos(i)と、処理対象である画像P(i)から観測される点群の点(点q(i)とする)と、を結ぶ線分L(pos(i),q(i))上に位置しているようなボクセルV(k)、すなわち、線分L(pos(i),q(i))が交差するようなボクセルV(k)(線分Lの端点としての観測点q(i)及びカメラ位置pos(i)の属するボクセルを除く)について、その存在確率VP(k)を一定割合w(0<w<1、例えばw=0.5)で減少させるように、評価部22が評価を行ってからステップS44へと進む。また、式(6)に代えて式(6')のように、存在確率VP(k)を乗算により一定割合wで減少させることに代えて、存在確率VP(k)を一定値w(0<w<1、例えばw=0.1)で減算するようにしてもよい。
if(線分L(pos(i),q(i))がボクセルV(k)に交差する) VP(k)=w*VP(k) …(6)
if(線分L(pos(i),q(i))がボクセルV(k)に交差する) VP(k)=VP(k)-w …(6')
In step S43, as shown in equation (6), the camera position pos(i) of image P(i) and the point q(i )) and the voxel V(k) located on the line segment L(pos(i),q(i)), that is, the line segment L(pos(i),q(i )) intersects V(k) (excluding the voxel to which the observation point q(i) as the end point of the line segment L and the camera position pos(i) belong), its existence probability VP(k) is constant. After the evaluation unit 22 performs evaluation so as to decrease by the ratio w (0<w<1, for example, w=0.5), the process proceeds to step S44. In addition, instead of reducing the existence probability VP(k) by a constant rate w by multiplying the existence probability VP(k) as in the expression (6') instead of the expression (6), the existence probability VP(k) can be reduced to a constant value w(0 <w<1, for example w=0.1).
if(line segment L(pos(i),q(i)) intersects voxel V(k)) VP(k)=w*VP(k) …(6)
if(line segment L(pos(i),q(i)) intersects voxel V(k)) VP(k)=VP(k)-w …(6')

なお、「線分L(pos(i),q(i))がボクセルV(k)に交差する」ことは、換言すれば、「画像P(i)のカメラ位置pos(i)と観測される点q(i)との間にボクセルV(k)が位置している」ことである。 In addition, ``the line segment L(pos(i),q(i)) intersects the voxel V(k)'' means ``the observed camera position pos(i) of the image P(i)''. The voxel V(k) is located between the point q(i) and the point q(i).

ここで、画像P(i)から観測される点q(i)の情報と、画像P(i)のカメラ位置pos(i)の情報とは、ステップS41,S42においても説明したように、ステップS2において構築部1での点群構築の際の付随情報より取得することができる。画像P(i)から観測される点q(i)は1つ以上存在するが、あるボクセルV(k)に関して1つ以上の点q(i)が式(6)や(6')による存在確率VP(k)の減少更新の対象となる場合には、当該1つ以上の点q(i)の個数だけ式(6)や(6')による減少更新を繰り返して適用することができる。すなわち、ボクセルV(k)に交差する線分L(pos(i),q(i))の本数と同じ回数だけ減少更新を累積適用することで、この本数が多いほど存在確率VP(k)がより小さくなるようにしてもよい。別の実施形態として、あるボクセルV(k)に関して1つ以上の点q(i)が式(6)や(6')による存在確率VP(k)の減少更新の対象となる場合に、1回のみ当該減少更新を適用するようにしてもよい。 Here, the information of the point q(i) observed from the image P(i) and the information of the camera position pos(i) of the image P(i) are as explained in steps S41 and S42. It can be acquired from the accompanying information when constructing the point cloud in the constructing unit 1 in S2. There is one or more point q(i) observed from image P(i), but there is one or more point q(i) for a certain voxel V(k) according to equation (6) or (6'). When the probability VP(k) is subject to a decreasing update, the decreasing update according to equation (6) or (6') can be applied repeatedly for the number of the one or more points q(i). In other words, by cumulatively applying the decrease update the same number of times as the number of line segments L(pos(i),q(i)) that intersect the voxel V(k), the higher the number, the higher the existence probability VP(k) may be made smaller. As another embodiment, when one or more points q(i) with respect to a certain voxel V(k) are subject to a decreasing update of the existence probability VP(k) according to equation (6) or (6'), 1 The reduction update may be applied only once.

前述した図2の例EX2では、ステップS43で式(6)による存在確率を減少させるボクセルの模式例が2次元配置として示されている。すなわち、例EX2では、画像P(i)から観測される点q(i)の例が3個、丸(〇)として示され、画像P(i)のカメラ位置pos(i)がカメラCとして模式的に示されている。カメラCと、3個の観測点q(i)とを結ぶ3本の直線は破線矢印として示され、当該3本の直線のいずれかが交差する複数のボクセルVb(図中、白色で示す)が式(6)による、存在確率を減少更新する対象となる。一方、当該3本の直線のいずれも交差しない複数のボクセルVa(図中、灰色で示す)は式(6)の適用対象外となる。 In the example EX2 of FIG. 2 described above, a schematic example of voxels whose existence probability is reduced according to equation (6) in step S43 is shown as a two-dimensional arrangement. That is, in example EX2, three examples of points q(i) observed from image P(i) are shown as circles (〇), and camera position pos(i) of image P(i) is set as camera C. Shown schematically. The three straight lines connecting the camera C and the three observation points q(i) are shown as dashed arrows, and the voxels Vb (indicated in white in the figure) intersect with any of the three straight lines. is the target of decreasing and updating the existence probability according to equation (6). On the other hand, formula (6) is not applied to a plurality of voxels Va (shown in gray in the figure) that do not intersect with any of the three straight lines.

図2の例EX2にも模式的に示されるように、ステップS43で式(6)による存在確率を減少させる更新によれば、画像P(i)のカメラとその観測点q(i)(すなわち、画像P(i)から抽出された特徴点としての点群に属する点)との間にはオブジェクトは存在し得ないという想定(画像P(i)から観測点q(i)の方向を見る場合、観測点q(i)が前景として初めて見える点であり、オブジェクト表面に該当するという想定)により、ノイズ影響を受けていることが想定されるボクセルの存在確率を効果的に減少させることができる。 As schematically shown in example EX2 in FIG. , points belonging to the point group as feature points extracted from image P(i)) (assuming that there is no object between them (looking in the direction of observation point q(i) from image P(i)) In this case, the observation point q(i) is the first visible point in the foreground and corresponds to the object surface), which effectively reduces the probability of the existence of voxels that are assumed to be affected by noise. can.

ステップS44では、以上のステップS41,S42,S43の処理がN枚の全ての画像P(i)(i=1,2,…,N)について完了したか否かを判定し、完了していればステップS5へと進み、未完了であればステップS4へと戻り、未処理の次の画像P(i+1)を処理対象として設定して同様に繰り返す。 In step S44, it is determined whether or not the processing of steps S41, S42, and S43 described above has been completed for all N images P(i) (i=1,2,...,N), and whether or not it has been completed is determined. If the process is not completed, the process returns to step S4, sets the next unprocessed image P(i+1) as the processing target, and repeats the same process.

ステップS5では、後処理部23が、存在確率VP(k)が所定の閾値TH以下となるようなボクセルV(k)をノイズ等の影響を受けたものとして削除してから、ステップS6へと進む。ここで、存在確率VP(k)は以上説明した、評価部22によるステップS4,S41,S42,S43,S44での繰り返し処理によって更新されており、当該更新された存在確率VP(k)に対してステップS5で閾値判定を行うことにより、ノイズ等の影響を受けていると想定され、画像に撮影されている現実の対象物に該当しないものと想定されるボクセルV(k)をモデルに属さないものとして削除することが可能となる。また、ステップS5の別の実施形態として、存在確率VP(k)が所定の閾値TH以下となるようなボクセルV(k)を削除することに代えて、存在確率VP(k)の相対的に下位の所定の割合(例えば下位10%)のボクセルV(k)を削除するようにしてもよい。 In step S5, the post-processing unit 23 deletes voxels V(k) whose existence probability VP(k) is less than or equal to a predetermined threshold TH as being affected by noise, etc., and then proceeds to step S6. move on. Here, the existence probability VP(k) is updated by the repeated processing in steps S4, S41, S42, S43, and S44 by the evaluation unit 22 as explained above, and the existence probability VP(k) is By performing a threshold value determination in step S5, voxels V(k) that are assumed to be affected by noise and do not correspond to the real object captured in the image are identified as belonging to the model. It is possible to delete it as if it does not exist. In addition, as another embodiment of step S5, instead of deleting voxels V(k) whose existence probability VP(k) is less than or equal to a predetermined threshold TH, A predetermined percentage of lower voxels (eg, lower 10%) of voxels V(k) may be deleted.

ステップS6では、ステップS5で削除されずに残ったボクセルを対象として後処理部23がさらに、ボクセル間の接続を走査して連結関係を求め、互いに連結関係にあるが外周と繋がっていないボクセルを削除してから、ステップS7へと進む。 In step S6, the post-processing unit 23 further scans the connections between voxels for the remaining voxels that were not deleted in step S5 to find connection relationships, and identifies voxels that are connected to each other but are not connected to the outer periphery. After deleting it, proceed to step S7.

ステップS6における外周は、ステップS3で設定した初期ボクセルモデルを内包する最小直方体として、3次元世界座標に設定すればよい。このような外周と繋がっていないボクセルは、空中に浮かんだ状態にあることを意味しており、ノイズ等の影響を受けているものと判定して、ステップS6において削除することができる。 The outer periphery in step S6 may be set in three-dimensional world coordinates as the minimum rectangular parallelepiped that includes the initial voxel model set in step S3. Such voxels that are not connected to the outer periphery mean that they are floating in the air, and can be determined to be affected by noise or the like and deleted in step S6.

ステップS7では、後処理部23が、ステップS5,S6による削除を経て残ったボクセルを、最終的なボクセルモデルとして出力して、図3のフローは終了する。 In step S7, the post-processing unit 23 outputs the voxels remaining after deletion in steps S5 and S6 as a final voxel model, and the flow in FIG. 3 ends.

以上、本実施形態によれば、点群がノイズを含み、既存手法では適切な3次元モデルを得ることが困難な場合であっても、選別部2によってノイズ起因であると想定される点を効率的に除外することで、ノイズ影響を低減した適切な3次元モデルを得ることができる。また、本実施形態よれば、模様が平坦で特徴の少ない平面等のオブジェクトに関しても、選別部2によりこのオブジェクト以外の領域にある点群を効率的に除外することで、適切な3次元モデルを得ることができる。(例えば、ある領域にほぼ真っ白な壁があるとその上では特徴点が生じ難いが、その壁を正面ではなく横から見た際に、壁の領域外で点群が生じると、当該見通し方向のボクセルの存在確率が下がることで、オブジェクトに該当しないと判定される空間が生成される。すなわち、白い壁の前の空間の存在確率が下がって消えることで、特徴点が少ない白い壁の領域が残るという結果を適切に得ることができる。)以下、種々の補足事項を説明する。 As described above, according to the present embodiment, even when the point cloud contains noise and it is difficult to obtain an appropriate three-dimensional model using existing methods, the selection unit 2 selects points that are assumed to be caused by noise. By efficiently excluding the noise, an appropriate three-dimensional model with reduced noise influence can be obtained. Furthermore, according to the present embodiment, even for objects such as planes with flat patterns and few features, the sorting unit 2 can efficiently exclude points in areas other than the object, thereby creating an appropriate three-dimensional model. Obtainable. (For example, if there is an almost pure white wall in a certain area, it is difficult for feature points to occur on it, but when the wall is viewed from the side rather than the front, if a point cloud occurs outside the area of the wall, the line of sight is By decreasing the existence probability of the voxel, a space is generated that is determined not to correspond to the object.In other words, by decreasing the existence probability of the space in front of the white wall and disappearing, the area of the white wall with few feature points is created. (It is possible to appropriately obtain the result that .

(1) 構築部1へと入力する複数の画像の各々は、単眼カメラで撮影されたものであても、ステレオカメラで撮影されたものであってもよい。ステレオカメラの場合、2つの単眼カメラでそれぞれ撮影された2つの画像として扱えばよい。 (1) Each of the plurality of images input to the construction unit 1 may be taken with a monocular camera or a stereo camera. In the case of a stereo camera, the images may be treated as two images taken by two monocular cameras.

(2) 評価部22では、式(1)~(6)で説明したように、0以上1以下の存在確率として、ボクセルを評価したが、ボクセルがノイズ影響を受けている度合いが強いと想定されるほど値が小さくなるような、その他の任意のスコア値を用いて同様に評価するようにしてもよい。 (2) As explained in equations (1) to (6), the evaluation unit 22 evaluated the voxels as existence probabilities of 0 or more and 1 or less, but it was assumed that the voxels were highly influenced by noise. Similar evaluation may be performed using any other arbitrary score value in which the value decreases as the number of points increases.

(3) 図4は、一般的なコンピュータ装置70におけるハードウェア構成の例を示す図である。モデル生成装置10は、このような構成を有する1台以上のコンピュータ装置70として実現可能である。なお、2台以上のコンピュータ装置70でモデル生成装置10を実現する場合、ネットワーク経由で処理に必要な情報の送受を行うようにしてよい。コンピュータ装置70は、所定命令を実行するCPU(中央演算装置)71、CPU71の実行命令の一部又は全部をCPU71に代わって又はCPU71と連携して実行する専用プロセッサとしてのGPU(グラフィックス演算装置)72、CPU71(及びGPU72)にワークエリアを提供する主記憶装置としてのRAM73、補助記憶装置としてのROM74、通信インタフェース75、ディスプレイ76、マウス、キーボード、タッチパネル等によりユーザ入力を受け付ける入力インタフェース77、カメラ78と、これらの間でデータを授受するためのバスBSと、を備える。 (3) FIG. 4 is a diagram showing an example of the hardware configuration of a general computer device 70. The model generation device 10 can be realized as one or more computer devices 70 having such a configuration. Note that when the model generation device 10 is implemented using two or more computer devices 70, information necessary for processing may be sent and received via a network. The computer device 70 includes a CPU (central processing unit) 71 that executes predetermined instructions, a GPU (graphics processing unit) as a dedicated processor that executes some or all of the instructions executed by the CPU 71 instead of the CPU 71 or in cooperation with the CPU 71. ) 72, RAM 73 as a main storage device that provides a work area for the CPU 71 (and GPU 72), ROM 74 as an auxiliary storage device, communication interface 75, display 76, input interface 77 that accepts user input from a mouse, keyboard, touch panel, etc. It includes a camera 78 and a bus BS for exchanging data between them.

モデル生成装置10の各機能部は、各部の機能に対応する所定のプログラムをROM74から読み込んで実行するCPU71及び/又はGPU72によって実現することができる。なお、CPU71及びGPU72は共に、演算装置(プロセッサ)の一種である。ここで、表示関連の処理が行われる場合にはさらに、ディスプレイ76が連動して動作し、データ送受信に関する通信関連の処理が行われる場合にはさらに通信インタフェース75が連動して動作する。モデル生成装置10による処理結果等はディスプレイ76で表示して出力してよい。構築部1に入力される複数の画像の全部又は一部をカメラ78で撮影するようにしてもよい。 Each functional unit of the model generation device 10 can be realized by the CPU 71 and/or the GPU 72, which read a predetermined program corresponding to the function of each unit from the ROM 74 and execute it. Note that both the CPU 71 and the GPU 72 are a type of arithmetic unit (processor). Here, when display-related processing is performed, the display 76 also operates in conjunction, and when communication-related processing regarding data transmission and reception is performed, the communication interface 75 further operates in conjunction. The processing results etc. by the model generation device 10 may be displayed on the display 76 and output. All or part of the plurality of images input to the construction unit 1 may be photographed by the camera 78.

10…モデル生成装置、1…構築部、2…選別部、21…初期設定部、22…評価部、23…後処理部 10...Model generation device, 1...Construction section, 2...Selection section, 21...Initial setting section, 22...Evaluation section, 23...Post-processing section

Claims (7)

複数の画像より、当該画像に撮影されている対象の点群を構築し、且つ、当該点群に属する各点が抽出された画像を撮影したカメラの情報を、各点とカメラとの対応情報として取得する構築部と、
前記点群より初期ボクセルモデルを生成し、
当該初期ボクセルモデルに属する各ボクセルのうち、前記複数の画像を撮影したカメラの位置と、当該カメラが前記対応情報によって対応する各点と、を結ぶ線分上を交差するボクセルに関して、前記撮影されている対象に該当する確率が低いものとして評価することにより、
前記初期ボクセルモデルに属するボクセルから前記評価された確率が高いと判定されるものを選別することで、前記点群のボクセルモデルを生成する選別部と、を備えることを特徴とするモデル生成装置。
A point cloud of the object photographed in the image is constructed from multiple images, and information about the camera that photographed the image from which each point belonging to the point cloud is extracted is stored as correspondence information between each point and the camera. A construction part to be obtained as,
Generating an initial voxel model from the point cloud,
Among the voxels belonging to the initial voxel model, the voxels that intersect the line segment connecting the position of the camera that captured the plurality of images and each point that the camera corresponds to based on the correspondence information, By evaluating the probability of falling under the target as low,
A model generation device comprising: a selection unit that generates a voxel model of the point group by selecting voxels that are determined to have a high evaluated probability from among voxels belonging to the initial voxel model.
前記選別部ではさらに、
前記初期ボクセルモデルに属する各ボクセルのうち、前記複数の画像を撮影した各カメラの位置に該当するボクセルに関して、前記撮影されている対象に該当する確率が低いものとして評価することにより、
前記初期ボクセルモデルに属するボクセルから前記選別することで、前記点群のボクセルモデルを生成することを特徴とする請求項1に記載のモデル生成装置。
In the sorting section, further,
Among the voxels belonging to the initial voxel model, the voxels corresponding to the positions of the cameras that took the plurality of images are evaluated as having a low probability of corresponding to the object being photographed,
The model generation device according to claim 1, wherein the voxel model of the point group is generated by the sorting from voxels belonging to the initial voxel model.
前記選別部ではさらに、
前記初期ボクセルモデルに属する各ボクセルについて、当該ボクセル内に位置する前記点群の各点について、前記対応情報によって対応しているカメラの数が多いほど、前記撮影されている対象に該当する確率が高いものとして評価することにより、
前記初期ボクセルモデルに属するボクセルから前記選別することで、前記点群のボクセルモデルを生成することを特徴とする請求項1または2に記載のモデル生成装置。
In the sorting section, further,
For each voxel belonging to the initial voxel model, the greater the number of cameras that correspond to each point of the point group located within the voxel based on the correspondence information , the higher the probability that the point corresponds to the object being photographed. By evaluating it as high,
3. The model generation device according to claim 1, wherein the voxel model of the point group is generated by the sorting from voxels belonging to the initial voxel model.
前記選別部では、前記初期ボクセルモデルに属するボクセルから前記選別した後にさらに、
当該選別されたボクセルモデルから、前記初期ボクセルモデルを内包する外周に接続関係を有さないボクセルを削除することで、前記点群のボクセルモデルを生成することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のモデル生成装置。
In the sorting unit, after the sorting from the voxels belonging to the initial voxel model, further:
4. A voxel model of the point group is generated by deleting, from the selected voxel model, voxels that do not have a connection relationship with an outer periphery that includes the initial voxel model. The model generation device according to any one of the above.
前記選別部では、前記線分上を交差するボクセルに関して、当該交差する線分の数が多いほど、前記撮影されている対象に該当する確率がより低いものとして評価することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のモデル生成装置。 The selection unit evaluates, with respect to voxels that intersect on the line segment, the greater the number of intersecting line segments, the lower the probability that the voxel corresponds to the object being photographed. 5. The model generation device according to any one of 1 to 4. 複数の画像より、当該画像に撮影されている対象の点群を構築し、且つ、当該点群に属する各点が抽出された画像を撮影したカメラの情報を、各点とカメラとの対応情報として取得する構築段階と、
前記点群より初期ボクセルモデルを生成し、
当該初期ボクセルモデルに属する各ボクセルのうち、前記複数の画像を撮影したカメラの位置と、当該カメラが前記対応情報によって対応する各点と、を結ぶ線分上を交差するボクセルに関して、前記撮影されている対象に該当する確率が低いものとして評価することにより、
前記初期ボクセルモデルに属するボクセルから前記評価された確率が高いと判定されるものを選別することで、前記点群のボクセルモデルを生成する選別段階と、を備えることを特徴とするモデル生成方法。
A point cloud of the object photographed in the image is constructed from multiple images, and information about the camera that photographed the image from which each point belonging to the point cloud is extracted is stored as correspondence information between each point and the camera. a construction stage to obtain as;
Generating an initial voxel model from the point cloud,
Among the voxels belonging to the initial voxel model, the voxels that intersect the line segment connecting the position of the camera that captured the plurality of images and each point that the camera corresponds to based on the correspondence information, By evaluating the probability of falling under the target as low,
A model generation method comprising: a selection step of generating a voxel model of the point group by selecting voxels that are determined to have a high evaluated probability from among voxels belonging to the initial voxel model.
コンピュータを請求項1ないし5のいずれかに記載のモデル生成装置として機能させることを特徴とするプログラム。 A program for causing a computer to function as a model generation device according to any one of claims 1 to 5.
JP2020104079A 2020-06-16 2020-06-16 Model generation device, method and program Active JP7343446B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020104079A JP7343446B2 (en) 2020-06-16 2020-06-16 Model generation device, method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020104079A JP7343446B2 (en) 2020-06-16 2020-06-16 Model generation device, method and program

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2021196977A JP2021196977A (en) 2021-12-27
JP2021196977A5 JP2021196977A5 (en) 2022-06-16
JP7343446B2 true JP7343446B2 (en) 2023-09-12

Family

ID=79195836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020104079A Active JP7343446B2 (en) 2020-06-16 2020-06-16 Model generation device, method and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7343446B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7827169B2 (en) * 2022-12-02 2026-03-10 Ntt株式会社 Estimation device, estimation method, and estimation program
CN121889696A (en) * 2023-09-22 2026-04-17 株式会社小糸制作所 Control devices, programs, and LiDAR system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018180097A1 (en) 2017-03-29 2018-10-04 パイオニア株式会社 Server device, terminal device, communication system, information receiving method, information sending method, program for receiving information, program for sending information, recording medium, and data structure
JP2019046147A (en) 2017-09-01 2019-03-22 株式会社デンソー Driving environment recognition device, driving environment recognition method, program

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018180097A1 (en) 2017-03-29 2018-10-04 パイオニア株式会社 Server device, terminal device, communication system, information receiving method, information sending method, program for receiving information, program for sending information, recording medium, and data structure
JP2019046147A (en) 2017-09-01 2019-03-22 株式会社デンソー Driving environment recognition device, driving environment recognition method, program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021196977A (en) 2021-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6863596B2 (en) Data processing device and data processing method
JP7038683B2 (en) Synthesizers, methods and programs
JP6902881B2 (en) Information processing device and 3D model generation method
JP7063837B2 (en) Area extraction device and program
CN115018992B (en) Method and device for generating hair style model, electronic equipment and storage medium
KR20080069924A (en) Scatter Clipping Methods Outside the Visual Volume
KR101552827B1 (en) Method Of Dividing Three-dimensional Object Model
US11790661B2 (en) Image prediction system
CN115984476B (en) A texture-based 3D model clipping method
JP7819902B2 (en) Information processing device and information generation method
JP2023527438A (en) Geometry Recognition Augmented Reality Effect Using Real-time Depth Map
JP7343446B2 (en) Model generation device, method and program
CN103942832A (en) Real-time indoor scene reconstruction method based on on-line structure analysis
JP7614801B2 (en) Image processing device, image processing method and program
US10937236B1 (en) Mesh smoothing for visual quality and analysis improvement
CN111739167A (en) 3D human head reconstruction method, apparatus, equipment and medium
JP2006072490A (en) Tetrahedral mesh generation method and program
CN112002007B (en) Model acquisition method and device, equipment and storage media based on air and ground images
Haala et al. Cell decomposition for the generation of building models at multiple scales
CN105279788B (en) A kind of method for generating object floodlight scanning body
JP2020095498A (en) Image classifying apparatus and method
CN117974899B (en) Three-dimensional scene display method and system based on digital twinning
CN118397176A (en) Video-based dynamic target precision three-dimensional reconstruction method
JP7429666B2 (en) Point cloud noise removal device and program
JP2009294956A (en) Three-dimensional shape restoration method, its device, program, and recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220608

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230801

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230830

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230831

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7343446

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150